1.1.3 能源的充分利用 习题练习(含解析)2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1

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名称 1.1.3 能源的充分利用 习题练习(含解析)2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-11 08:30:56

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1.1.3.能源的充分利用习题练习-2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.某些共价键的键能信息如表所示:
共价键 H-H H-Cl Cl-Cl
键能(kJ·mol-1) 436 431 243
则反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的△H为
A.183kJ·mol-1 B.381kJ·mol-1 C.-183kJ·mol-1 D.小于-183kJ·mol-1
2.由下列键能数据大小,不能得出的事实是
化学键 O-H H-H O-O
键能kJ·mol-1 463 436 498.3
A.1molH2和molO2总能量大于1molH2O总能量
B.断开1molH2中的化学键所吸收的能量是436kJ
C.H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH= 240.85kJ·mol-1
D.生成1molH2O的化学键所放出热量是463kJ
3.下列给出的能源中,不属于新能源的是
A.太阳能 B.煤 C.生物质能 D.氢能
4.下面有关能源的说法,不正确的是
A.利用生物质能就是间接利用太阳能 B.地球上最基本的能源是太阳能
C.电解水制氢是氢能的研究方向 D.沼气是可再生能源
5.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热可表示为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1。现有下列反应:
NH3·H2O(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(l) ΔH1
H2SO4(浓)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH2
HNO3(aq)+NaOH(aq)=NaNO3(aq)+H2O(l) ΔH3
上述反应均在溶液中进行,则下列ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系正确的是
A.ΔH2>ΔH3>ΔH1 B.ΔH1>ΔH3>ΔH2
C.ΔH1=ΔH2=ΔH3 D.ΔH2=ΔH3>ΔH1
6.全球气候变化是21世纪人类面临的重大挑战。世界各国以全球协约的方式减排温室气体,我国由此提出2030年前碳达峰的承诺。为实现这一承诺,濮阳人也在行动,包括烧烤和打烧饼的已用天然气或者液化石油气代替了焦炭或木炭。以下关于能源说法正确的是
A.用天然气代替煤炭或木炭做燃料可以实现碳的零排放
B.氢能、风能、天然气、海洋能、生物质能它们资源丰富,可以再生,没有污染或者很少污染,很可能成为未来的主要能源
C.天然气水合物主要成分是甲烷水合物,其组成可表示为,具有可燃性,被认为是21世纪的高效清洁能源
D.为了实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺,应该立刻禁止使用煤炭与石油做燃料
7.下列说法中正确的是
A.任何化学反应都伴随着能量的变化
B.1 mol H2SO4和1 mol Ba(OH)2反应,吸收热量
C.在101 kPa时,1 mol碳燃烧放出的热量就是碳的燃烧热
D.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据
8.1 g H2燃烧生成液态水放出142.9 kJ的热量,下列热化学方程式书写正确的是
A.2H2+O2=2H2O ΔH=-571.6 kJ·mol-1
B.2H2(g)+O2(g) =2H2O(g) ΔH=-571.6 kJ·mol-1
C.H2(g)+O2(g) =H2O(l) ΔH=285.8 kJ·mol-1
D.H2(g)+O2(g) =H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
9.用一氧化碳还原氮氧化物可防止氮氧化物引起污染。已知:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
则燃烧的热化学方程式为
A.
B.
C.
D.
10.已知:氢气和乙烯的燃烧热分别为285.8 kJ/mol、1411.0 kJ/mol;在25℃和101KPa下,氢气和乙烯的混合气体5mol完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出4804.6 kJ,计算该混合气体中氢气和乙烯的体积比
A.1:1 B.4:1 C.2:3 D.3:2
11.在相同条件下,质量相等的两份氢气和足量的氧气充分反应,分别生成液态水(反应①)和水蒸气(反应②)。下列说法正确的是
A.反应①放出的热量多 B.反应②放出的热量多
C.反应①、②放出的热量一样多 D.无法比较反应①、②放出的热量
12.已知反应:①101 kPa时,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ/mol下列结论正确的是(  )
A.碳的燃烧热的数值大于110.5 kJ/mol
B.①的反应热ΔH为221 kJ/mol
C.浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
13.航天员呼吸产生的通过反应 ,再电解水可实现的循环利用。热力学中规定由最稳定单质生成1mol某物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓(),最稳定单质的标准生成焓规定为0.已知上述反应式中:;;;。则的数值为
A. B. C. D.
14.在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2> Q1的是
A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H= -Q1; H2(g)+Cl2(g)=HCl(g) △H= -Q2
B.C(s)+O2(g)=CO(g) △H= -Q1;C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H= -Q2
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -Q1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H= -Q2
D.S(g)+O2(g)=SO2(g)△H= -Q1 ;S(s)+O2(g)=SO2(g) △H= -Q2
15.常温常压下,下列热化学方程式书写正确的是
选项 已知条件 热化学方程式
A H2的燃烧热为akJ mol-1 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=akJ mol-1
B 1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3kJ的热量 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ
C 12g石墨比12g金刚石能量少bkJ C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=bkJ mol-1
D 2molAB分解生成A2和B2气体,吸收热量ckJ 2AB=A2+B2 △H=ckJ mol-1
A.A B.B C.C D.D
16.已知:顺-2-丁烯()与反-2-丁烯()互为顺反异构体,其加成氢气制备丁烷的能量变化图如下。下列说法正确的是
A.稳定性:顺-2-丁烯>反-2-丁烯
B.
C.顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程属于物理变化
D.完全燃烧等质量和,前者放热多
17.下列说法正确的是
A.H2(g)的燃烧热ΔH= -285.8kJ·mol-1,则2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) ΔH= +571.6kJ·mol-1
B.已知稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH= -57.3kJ·mol-1,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量
C.等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多
D.C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,说明石墨比金刚石稳定
18.下列关于热化学方程式的描述中正确的是
A.HCl(aq)和NaOH(aq)反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4(aq)和Ba(OH)2(aq)反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1
B.已知:石墨比金刚石稳定,则C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H<0
C.已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ·mol-1,则在密闭容器中,过量的N2与1.5molH2反应时放出46.2kJ的能量
D.CO(g)的燃烧热是283.0kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的△H=+566.0kJ·mol-1
19.下列热化学方程式书写正确的是
A. 
B. 
C. 
D. 
20.已知:①

现有木炭粉和氢气组成的悬浮气,在氧气中完全燃烧,共放出的热量,则混合物中C与的物质的量之比为
A.1:1 B.1:2 C.2:3 D.3:2
21.下列各组热化学方程式中,化学反应的前者大于后者的是



④。
A. B.②③ C.②③④ D.①②③
22.通过以下反应均可获取,下列有关说法正确的是
①太阳光催化分解水制氢:
②焦炭与水反应制氢:
③甲烷与水反应制氢:
A.反应①中电能转化为化学能
B.反应②为放热反应
C.反应的
D.由上述可知的燃烧热为
23.我国科学院化学研究所报道了化合物1催化氢化机理。由化合物1(固体)→化合物2(固体)过程的机理和相对能量曲线如下图所示(已知)。下列说法错误的是
A.化合物1→化合物2的过程中包含、、三个基元反应
B.降低温度有利于提高的平衡转化率
C.图中化合物1和的总能量大于化合物2的总能量
D.过程①的热化学方程式为:
24.根据下图所得判断正确的是
已知:H2O(g)→H2O(l) -44kJ/mol
A.图1反应为吸热反应
B.图1反应使用催化剂时,会改变其热效应
C.图2中若H2O的状态为液态,则能量变化曲线可能为①
D.图2中反应为CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g) +41kJ/mol
25.环戊二烯的键线式为:,其广泛用于农药、橡胶、塑料等工业合成,是一种重要的有机化工原料。其相关键能和能量循环图如下所示,下列说法不正确的是
共价键 键能
436
299
151
A.在相同条件下,反应: H,则 H
B.
C.表中键能可知将1mol气态解离成气态碘原子需要吸收151kJ能量
D.(g)转化为(g)的过程属于氧化反应
二、填空题
26.25 ℃和101 kPa下,H2(g)+Cl2(g) =2HCl(g) 能量变化如图,根据图示回答下列问题:
(1)结合图示,说明431kJ·mol-1表示的含义是。
(2)H2(g)+Cl2(g) = 2HCl(g) 的焓变ΔH =。
27.生物天然气是一种生物质能,它是由秸秆、杂草等废弃物经微生物发酵后产生的,主要成分为。回答下列问题:
(1)甲烷燃烧时的能量变化如图所示。下列说法正确的是(填字母)。
A.甲烷是一种清洁能源
B.甲烷完全燃烧时,化学能全部转化为热能
C.该反应的热化学方程式为
(2)若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ,则表示燃烧热的热化学方程式为。
(3)利用催化还原,可消除氮氧化物的污染。
已知:①

若将还原为,整个过程中放出的热量为867kJ,则。
(4)甲烷可用于生产合成气,其反应为 ,已知断裂1mol相关化学键所需的能量如下表:
化学键
键能/ 436 465 a 1076
则a=。
28.回答下列问题:
(1)指出下列变化能量是怎样转化的:学校燃烧煤煮饭,给手机的电池充电。
(2)磷元素有多种性质不同的单质,红磷(结构复杂用“P”表示)和白磷(P4)是磷的两种同素异形体,充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷。在25 ℃、101 kPa下,31 g白磷完全转化为红磷,放出11 kJ的热量,根据以上事实回答下列问题:
①红磷转化为白磷属于反应(填“放热”或“吸热”)。
②二者更稳定的是。(填“白磷”或“红磷”)。
(3)拆开1 mol H—H键、1 mol I—I、1 mol H—I键需要吸收的能量为436kJ、151k J、299k J。则氢气和碘生成1 mol HI需要(填“放出”或“吸收”)k J的热量。
29.利用化学反应为人类生产生活提供能量。
(1)下列反应中,属于放热反应的是(填序号)。
①生石灰和水反应②二氧化碳与炽热的炭反应③氢氧化钠溶于水④炸药爆炸⑤碳酸钙高温分解⑥葡萄糖的缓慢氧化⑦和反应
(2)①在如图所示的量热计中,将100mL0.50mol·L-1CH3COOH溶液与100mL0.55mol·L-1NaOH溶液混合,温度从25.0℃升高到27.7℃。下列说法错误的是
A.若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测ΔH偏小
B.搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器
C.若选用同浓度同体积的盐酸,则溶液温度将升高至不超过27.7℃
D.所加NaOH溶液过量,目的是保证CH3COOH溶液完全被中和
②上述反应的能量变化可用图(填“a”或“b”)表示。
(3)为实现我国政府提出的2060年碳中和目标,须控制CO2的排放。请写出CO2与C反应生成CO的热化学方程式。
已知:①4CO(g)+Fe3O4(s)=3Fe(s)+4CO2(g) ΔH=-14kJ·mol-1
②3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s) ΔH=-1118kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394kJ·mol-1
(4)当今,世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此,研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时,相关物质的燃烧热数据如表:
物质 H2(g) C(石墨,s) C6H6(l)
燃烧热ΔH/ (kJ·mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5
则25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的热化学方程式为。
30.白磷、红磷是磷的两种同素异形体,在空气中燃烧得到磷的氧化物,空气不足时生成 P4O6,空气充足时生成 P4O10。
(1)已知 298K 时白磷、红磷完全燃烧的热化学方程式分别为
△H1 =-2983.2kJ/mol
△H2 =-738.5kJ/mol
则该温度下白磷转化为红磷的热化学方程式为.
(2)已知 298K 时白磷不完全燃烧的热化学方程式为 △H =-1638kJ/mol。在某密闭容器中加入 62g 白磷和50.4L氧气(标准状况),控制条件使之恰好完全反应。则所得到的P4O6 与P4O10 的物质的量之比为,反应过程中放出的热为
(3)已知白磷和 PCl3 的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(KJ/mol):P-P:198, Cl-Cl:243, P-Cl :331 .
则反应 的反应热 △H2 =.
试卷第2页,共11页
参考答案:
1.C
【详解】生成气态的时,,故选C;
2.D
【分析】反应焓变等于反应物键能和减去生成物键能和,则H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=(436 kJ·mol-1)+×(498.3 kJ·mol-1)-2×(463 kJ·mol-1)= 240.85kJ·mol-1;
【详解】A.由分析可知,反应放热,则反应物能量和大于生成物能量和,A正确;
B.1分子氢气中含有1个H-H键,断开1molH2中的化学键所吸收的能量是436kJ,B正确;
C.由分析可知,H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH= 240.85kJ·mol-1,C正确;
D.1分子水中含有2个O-H键,生成1molH2O的化学键所放出热量是2×463kJ,D错误;
故选D。
3.B
【详解】A.太阳能属于新能源,A错误;
B.煤属于常规能源,B正确;
C.生物质能属于新能源,C错误;
D.氢能属于新能源,D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.生物质能是储存在生物质内部的能量,例如植物的秸秆、动物的粪便等,最初来自于太阳能,利用生物质能就是间接利用太阳能,A正确;
B.地球上的能源归根结底来自于太阳能,所以地球上最基本的能源是太阳能,B正确;
C.电解水制氢气需要消耗大量的电能,因此电解水制氢气不是氢能的研究方向,应该利用光催化剂在常温下使水分解,C不正确;
D.沼气的生成属于生物质能的生物化学转化、沼气属于绿色可再生能源,D正确;
答案选C。
5.B
【详解】由于CH3OOH为弱电解质,与NaOH反应过程中CH3OOH继续电离要吸收一部分热量,故最终生成1 mol H2O时放出热量小于57.3 kJ,浓硫酸遇水放出大量热量,故浓硫酸与NaOH反应生成1 mol H2O时放出热量大于57.3 kJ,HNO3与NaOH反应生成1 mol H2O时放出热量等于57.3 kJ,由于中和反应为放热反应,故放热越多,反应热数值越小,故ΔH1>ΔH3>ΔH2,所以答案选B。
6.C
【详解】A.天然气的主要成分为CH4,其燃烧同样能产生二氧化碳,不能实现碳的零排放,A错误;
B.天然气不是可再生能源,B错误;
C.天然气水合物主要成分是甲烷水合物,其组成可表示为,具有可燃性,被认为是21世纪的高效清洁能源,C正确;
D.虽要实验碳达峰和碳中和的承诺,但不能立即禁止使用煤炭和石油,D错误;
答案选C。
7.A
【详解】A.化学反应过程是旧键断裂和新键形成的过程,一定伴随能量变化,A正确;
B.酸碱中和反应是放热反应,B错误;
C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量,碳可以燃烧生成CO,CO不是完全燃烧的产物,不符合燃烧热的定义,C错误;
D.焓变未标注温度和压强是指常温常压状态下,D错误;
故选A。
8.D
【详解】A.2H2+O2=2H2O ΔH=-571.6 kJ·mol-1不符合热化学反应方程式要求,故A错误;
B.1g H2燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,2molH2的质量是4g,燃烧放出142.9KJ×4=571.6kJ的热量。放热用负号,而2H2(g)+O2(g) =2H2O(g)反应生成的是气态水,所以放出的热量小于571.6 kJ,故B错误;
C.H2(g)+O2(g) =H2O(l) ΔH=285.8 kJ·mol-1中,ΔH数字前边没标正负号,故C错误;
D.1g H2燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,1molH2的质量是2g,燃烧放出142.9KJ×2=285.8kJ的热量。放热用负号,所以H2(g)+O2(g) =H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1 “,故D正确;
故答案:D。
9.C
【详解】燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧,生成稳定的氧化物所释放的热量。已知:ⅰ.;ⅱ.;ⅲ.;(ⅲ+ⅰ+ⅱ)即可得到燃烧的热化学方程式=,故选C。
10.C
【详解】设氢气的物质的量为x,乙烯的物质的量为y,则有x+y=5,285.8x+1411.0y=4804.6,解得x=2,y=3,所以氢气和乙烯的物质的量之比为2:3;同温同压下,物质的量之比等于体积比,所以该混合气体中氢气和乙烯的体积比为2:3。
故选C。
11.A
【详解】相同物质的液态时能量小于气态时的能量,而氢气和氧气反应又为放热反应,故生成液态时放出的能量多,故选A。
12.A
【详解】A.燃烧热是在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,所以根据反应①可知1mol完全燃烧放出的热量一定是大于110.5kJ,A正确;
B.①为放热反应,反应热ΔH为-221 kJ/mol,B不正确;
C.中和热是在一定条件下,稀溶液中,强酸和强碱反应生成1mol水时所放出的热量,浓硫酸溶于水会放出大量的热量,因此浓硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热不是-57.3 kJ/mol,C不正确;
D.醋酸是弱酸存在电离平衡,而电离是吸热的,所以稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出的热量小于57.3 kJ,D不正确;
答案选A。
13.A
【详解】已知上述反应式中:C(s)+O2(g)= CO2(g) ;H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ,则总反应: =2-=2×(-242kJ mol-1)-(-394 kJ mol-1)= -90 kJ mol-1,故选A。
14.B
【详解】A 、参加反应的物质的量越多,放出的热量越多,则Q2<Q1,故A错误;
B 、第一个是不完全燃烧的反应,第二个是完全燃烧的反应,那么放出的热量完全燃烧比不完全燃烧放出的多,所以Q2>Q1;故B正确;
C、第一个方程式是生成液态水,第二个生成气态水,H2(液)→H2O(气)为吸热过程,生成液态水放出热量多,所以Q2<Q1,故C错误;
D、S(气)→S(固)为放热过程,气态硫反应放出热量多,则Q2<Q1,故D错误。
答案选B。
15.C
【详解】A.的燃烧热指在氧气中燃烧生成,而不是在氯气中,故A错误;
B.焓变的单位应该为,故B错误;
C.相同质量的石墨比金刚石能量低,石墨转化成金刚石要吸热,焓变大于0,故C正确;
D.未标明物质的状态,故D错误;
故选C。
16.D
【详解】A.能量越低越稳定,由图可知,反-2-丁烯()能量更低,A错误;
B.①(g)+H2(g)=CH3CH2CH2CH3(g)△H=-119.7kJ/mol,②(g)+H2(g)=CH3CH2CH2CH3(g)△H=-115.5kJ/mol根据盖斯定律①-②可知 ,B错误;
C.顺-2-丁烯转化为反-2-丁烯的过程属于化学变化有新物质生成,C错误;
D.完全燃烧等质量,前者放热多,因为前者能量更高,D正确;
答案选D。
17.D
【详解】A.氢气的燃烧热是指1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,则由氢气的燃烧热ΔH=-285.8kJ·mol-1可得2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6kJ·mol-1,故A错误;
B.醋酸是弱酸,在溶液中电离时会吸收热量,则稀醋酸与稀氢氧化钠溶液反应生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ,故B错误;
C.等物质的量的硫蒸气能量高于硫固体,则它们分别完全燃烧,前者放出热量多,故C错误;
D.石墨转化为金刚石的反应为吸热反应,石墨的总能量小于金刚石总能量,则能量低的石墨比金刚石稳定,故D正确;
故选D。
18.D
【详解】A.中和热概念是强酸、强碱的稀溶液完全反应生成水放出的热量,中和热,与反应中除生成水之外,还生成硫酸钡沉淀,会影响能量变化,故A错误;
B.石墨比金刚石稳定,则石墨具有的能量小于金刚石具有的能量,,故B错误;
C.合成氨反应为可逆反应,氮气过量时,也不能完全转化,则此条件下充分反应,放出热量小于,故C错误;
D.若两个反应互为逆反应时,焓变的数值相同、符号相反,且物质的量与热量成正比,由的燃烧热是,可知反应的,故D正确。
故选D。
19.B
【分析】热化学方程式必须标明物质的状态,焓变及其单位、并且要用正负号标明是吸热反应还是放热反应;
【详解】A.没有标明反应物的状态,选项A错误;
B.反应热化学方程式符合要求,选项B正确;
C.焓变的单位应该为kJ/mol,选项C错误;
D.反应是放热反应,,选项D错误;
答案选B。
20.D
【分析】物质的量与反应放出的热量成正比,利用热化学反应方程式计算C、H2燃烧放出的热量,据此分析计算。
【详解】设碳粉的物质的量为xmol,则氢气的物质的量为(0.2-x)mol
根据C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol,C放出的热量为393.5xkJ
根据2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,H2放出的热量为285.8(0.2-x)kJ
所以393.5xkJ+285.8(0.2-x)kJ=70.08kJ,解得:x=0.12 mol
则炭粉与H2的物质的量之比为0.12mol:0.08mol=3:2;
故选D。
21.C
【详解】①碳与氧气反应放热,即 <0,<0,CO再与O2作用时又放热,所以<;
②等物质的量的固态硫变为气态硫蒸气时吸收热量,故在与O2作用产生同样的SO2时,气态硫放出的热量多,即>;
③发生同样的燃烧反应,物质的量越多,放出的热量越多,故>;
④碳酸钙分解吸收热量,>0,CaO与H2O反应放出热量,<0,故>;
综上,符合题意的为②③④,答案选C。
22.C
【详解】A.反应①中是太阳能转化为化学能,故A错误;
B.反应②中,为吸热反应,故B错误;
C.根据盖斯定律,目标反应可由反应③-②获得,,故C正确;
D.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,由反应①可得,的燃烧热为,即,故D错误;
答案选C。
23.A
【详解】A.由相对能量曲线可知,化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2,说明这一过程包含两个基元反应,故A错误;
B.由相对能量曲线可知,第二步反应是放热反应,因此降低温度有利于提高的平衡转化率,故B正确;
C.由相对能量曲线可知,总反应是放热反应,所以图中化合物1和的总能量大于化合物2的总能量,故C正确;
D.过程①的焓变为1.3×1022×1.6×10-19×10-3kJ/mol=2.08 kJ mol-1,故热化学方程式为 ,故D正确;
故选A。
24.D
【详解】A.由图1可知反应后能量降低,所以该反应是放热反应,A错误;
B.反应的热效应只与反应物和生成物的始态和终态有关,与催化剂无关,不改变其热效应,B错误;
C.若H2O 的状态改为液态,由H2O(g)→H2O(l) 44 kJ·mol-1,根据题干结合盖斯定律可得:CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(l) -3 kJ·mol-1该反应为放热反应,而图2中的曲线①表示的是吸热反应,C错误;
D.由图1可知CO(g)+H2O(g)→CO2(g)+H2(g) -41 kJ·mol-1,所以CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g) +41 kJ·mol-1,D正确;
答案选D。
25.B
【详解】A.氢气和卤素单质生成卤化氢的反应为放热反应,氯原子半径小于碘,得电子能力更强,形成的化学键键能大于碘形成的化学键,放出热量更多,焓变更负,故 H,A正确;
B.由盖斯定律可知,,则,由键能数据可知,,则,B错误;
C.断键需要吸收能量,表中键能可知将1mol气态解离成气态碘原子需要吸收151kJ能量,C正确;
D.(g)转化为(g)的过程中减少了氢原子,属于氧化反应,D正确;
故选B。
26. 形成1molH-Cl键需要放出热量为431KJ -183 KJ·mol-l
【分析】由图看出,旧键断裂吸收能量,新键形成放出能量;
【详解】(1)由图示可知,形成1molH-Cl键需要放出热量为431kJ;
(2) 断裂1molH2和1molCl2的化学键所吸收的能量是436 kJ·mol-l+243kJ·mol-l=679kJ·mol-l,形成2molHCl所放出的能量是431kJ·mol-l×2=862kJ·mol-l,所以该反应的焓变△H=679 KJ·mol-l -862 kJ·mol-l=-183 kJ·mol-l。
27.(1)AC
(2)
(3)
(4)415.1
【详解】(1)A.甲烷燃烧只生成二氧化碳和水,是一种清洁能源A正确;
B.甲烷完全燃烧时化学能不能完全转化为热能,也有部分能量转化为光能,B错误;
C.反应物能量高于生成物能量,该反应放热,该反应的热化学方程式为CH4(g) +2O2(g) =CO2(g)+ 2H2O(g) ΔH=-(882-80) kJ·mol-1=-802kJ·mol-1,C正确;
故选AC。
(2)燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;若1mol水蒸气转化为液态水放热44kJ,1molCH4反应生成2mol水,放出的热量应为:802kJ·mol-1+2×44kJ=890 kJ ,则CH4燃烧热的热化学方程式为:;
(3)1 mol CH4将NO2还原为N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则有:
③,
根据盖斯定律③×2-①可得=×2-()=;
(4)反应焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和;已知,=(4a+465 ×2)- (1076+436 ×3),a=415.1。
28.(1) 化学能转化为热能 电能转化为化学能
(2) 吸热 红磷
(3) 放出 5.5kJ
【详解】(1)学校燃烧煤煮饭,燃烧放热,将化学能转化为热能;给手机的电池充电利用的是电解池原理,能量变化为电能转化为化学能;
(2)在25℃、101 kPa下,31 g白磷完全转化为红磷,放出11 kJ的热量,说明同一条件下白磷比红磷能量高,则
①红磷转化为白磷属于吸热反应;
②能量越低越稳定,则上述二者更稳定的是红磷;
(3)根据=断键吸收的能量-成键放出的能量,因为拆开1 mol H—H键、1 mol I—I、1 mol H—I键需要吸收的能量为436kJ、151k J、299kJ,所以氢气和碘生成1 mol HI对应的反应焓变==-5.5 kJ/mol,故答案为:放出;5.5kJ。
29.(1)①④⑥
(2) AC b
(3)CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH=+172
(4)3H2(g)+ 6C(石墨,s)= C6H6(l) ΔH=+49.1
【详解】(1)常见的放热反应为氧化反应、中和反应、氧化钙与水反应等,则放热反应为①④⑥。
(2)①A.若量热计的保温瓶绝热效果不好,则所测定的热量值偏小,所测ΔH偏大,故A错误;
B.为防止热量散失,搅拌器一般选用导热性差的玻璃搅拌器,故B正确;
C.若选用同浓度同体积的盐酸,则无电离吸热过程,放出热量更多,溶液温度将升高至超过27.7℃,故C错误;
D.所加NaOH溶液过量,目的是保证CH3COOH溶液完全被中和,反应放热充分,故D正确;
故答案为:AC。
②该反应为放热反应,生成物能量更低,故应选择b图像;
(3)CO2与C反应生成CO的化学方程式为CO2(g)+C(s)=2CO(g),反应焓变ΔH=ΔH(①) +ΔH(②) +ΔH(③)==+172,对应的热化学方程式为CO2(g)+C(s)=2CO(g) ΔH=+172。
(4)H2(g)、C(石墨,s)、C6H6(l)的燃烧热的热化学方程式分别为:H2(g)+ O2(g)= H2O(l) ΔH1=-285.8;C(石墨,s) +O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5kJ·mol-1;C6H6(l) +O2(g)=6CO2(g)+ 3H2O(l) ΔH3=-3267.5。25℃时H2(g)和C(石墨,s)生成C6H6(l)的化学方程式为3H2(g)+ 6C(石墨,s)= C6H6(l),对应的ΔH=3ΔH1+6ΔH2-ΔH3==+49.1。
30. △H=-29.2kJ/mol 1:3 1323.45kJ -1326KJ/mol
【详解】(1) △H1 =-2983.2kJ/mol ,①
△H2 =-738.5kJ/mol ,②
根据盖斯定律:①-②×4可得:,,,
则 △H=-29.2kJ/mol;
(2)62g白磷中磷原子物质的量:,氧气物质的量:,含有4.5mol氧原子,设P4O10物质的量为x,P4O6物质的量为y,磷原子守恒,得,氧原子守恒,得,计算出,x=0.375mol,y=0.125mol,故物质的量之比为1:3;
,放出的热量:,得。
(3)的反应热,根据:反应热=反应物的键能和-生成物的键能和,,